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空天网络接入算法设计与仿真

作　者: 李轶璋
导　师: 刘应状
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 空天网络接入算法高动态多请求随机与预留
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 183次
引　用: 1次
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内容摘要

空天网络是由不同空间层次上不同种类、不同功能的终端以及相应的地面设施,通过星地、星间链路构成的系统。如何保障空天网络中的不同用户在接入时的服务质量(QoS,Quality of Service),是接入算法需要解决的问题。但是现有地面、卫星通信中的接入算法无法满足空天网络快速接入、高可靠性的需求。因此,设计能够保证其QoS的接入算法就显得尤其重要。本文首先分析了空天网络的特点、应用前景和意义,介绍了当今各国的研究和发展现状。其次,对空天网络的环境,包括可能出现的各类终端、业务和优先级进行了调研,重点研究了高动态终端接入的关键问题及其对接入性能的需求,深入分析了影响接入性能的因素。紧接着详细分析了现有卫星通信中的接入算法。针对空天网络中长传播时延、高误码率的特点,设计了一种基于多请求的随机与预留相结合的接入算法m-RRC(multirequest - Random Reserve Combine)。通过对平均接入成功概率的分析,推导出了平均接入时延的数学表达式,并求出了同步轨道卫星(GEO,Geostationary Earth Orbit)与低轨道卫星(LEO,Low Earth Orbit)通信时接入请求的最佳发送个数。论文最后通过OPNET软件对空天网络接入算法进行了建模,并通过三个仿真实验分别对GEO-LEO、临近空间平台-LEO、地面站-近地面飞行器场景下m-RRC算法的接入性能进行了仿真。通过分析仿真结果,验证了m-RRC算法在空天网络中的优越性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 本文研究背景  8-9
  1.2 空天网络发展现状  9-12
  1.3 本文的主要研究内容和结构  12-14
2 空天网络中的终端、业务及其需求分析  14-21
  2.1 终端、业务、优先级分析  14-19
  2.2 高动态终端的接入  19-20
  2.3 接入性能评价参数  20
  2.4 本章小结  20-21
3 空天网络中接入算法设计  21-35
  3.1 卫星通信中的接入算法分析  21-25
  3.2 空天网络接入体系结构  25-27
  3.3 基于多请求的随机与预留方式相结合接入算法设计  27-34
  3.4 本章小结  34-35
4 空天网络中接入算法分析  35-42
  4.1 平均接入成功概率分析  36-39
  4.2 平均接入时延分析  39-41
  4.3 本章小结  41-42
5 空天网络中接入算法仿真  42-57
  5.1 OPNET 建模基础  42-43
  5.2 空天网络接入算法建模  43-50
  5.3 仿真结果及分析  50-56
  5.4 本章小结  56-57
6 总结与展望  57-59
  6.1 全文总结  57-58
  6.2 工作展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
附录研究生学习期间参与的课题  64

空天网络接入算法设计与仿真

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